后減震機(jī)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)分析

胡桂軍 汪中午

浙江錢江摩托股份有限公司

在摩托車設(shè)計(jì)中，減震器設(shè)計(jì)的好壞直接影響該款摩托車騎乘舒適性，在日益追求騎乘舒適性的今天，減震器的設(shè)計(jì)顯得至關(guān)重要。但有時(shí)因?yàn)檎嚥贾玫绕渌颍斐珊鬁p震機(jī)構(gòu)對(duì)載荷過(guò)于敏感，難以設(shè)計(jì)其減震器剛度等參數(shù)。以某款250ml摩托車為例運(yùn)用MSC軟件對(duì)該后減震器機(jī)構(gòu)進(jìn)行分析，通過(guò)優(yōu)化整車布局降低該減震器對(duì)載荷的敏感度。

1.建立仿真模型

以圖中綠色聯(lián)桿的長(zhǎng)度作為變量

圖1 后減震機(jī)構(gòu)的仿真模型

2.初始設(shè)計(jì)狀態(tài)分析

初始設(shè)計(jì)時(shí)聯(lián)桿長(zhǎng)度為133.8，在后輪中心施加載荷為1500N（兩人乘坐）；750N（一人乘坐），減震器剛度為75N/mm。

計(jì)算結(jié)果如下：

2.1 載荷為750N時(shí)減震壓縮行程及受力隨時(shí)間變化曲線如圖2、圖3所示：

圖2 載荷為750N時(shí)減震器壓縮行程隨時(shí)間變化曲線

圖3 載荷為750N時(shí)減震器受力隨時(shí)間變化曲線

2.2 載荷為1500N時(shí)減震壓縮行程及受力隨時(shí)間變化曲線如圖4、圖5所示，減震器壓縮行程隨載荷變化曲線如圖6所示：

圖4 載荷為1500N時(shí)減震器壓縮行程隨時(shí)間變化曲線

圖5 載荷為1500N時(shí)減震器受力隨時(shí)間變化曲線

圖6 載荷為1500N時(shí)減震器壓縮行程隨載荷變化曲線

其中搖臂的受力方向如下：

圖7 搖臂的受力方向

從圖中力F的方向可以看出，角度θ對(duì)三角位移大小的影響較大，θ越小三角受F力作用而發(fā)生偏轉(zhuǎn)的敏感度越小。

3.優(yōu)化分析

以聯(lián)桿長(zhǎng)度為設(shè)計(jì)變量，變量范圍為100mm～135mm，載荷1500N。

分析結(jié)果如圖8所示。

從圖7可以看出減震器壓縮行程隨橫桿長(zhǎng)度減小而減小，直至出現(xiàn)拐點(diǎn)，可見(jiàn)橫桿長(zhǎng)度L在106mm～135mm范圍內(nèi)越小，減震器壓縮行程變化受載荷的影響越小。三種不同橫桿長(zhǎng)度下，減震器壓縮行程隨載荷變化曲線見(jiàn)圖9。

圖8 不同橫桿長(zhǎng)度下減震器壓縮行程的變化曲線

圖9 不同橫桿長(zhǎng)度下，減震器壓縮行程隨載荷變化曲線

4 、結(jié)語(yǔ)

在106mm～135mm范圍內(nèi)，減小聯(lián)桿長(zhǎng)度L可以降低減震器壓縮行程對(duì)于載荷變化的敏感度。最終通過(guò)綜合考慮，選定聯(lián)桿長(zhǎng)度為110，經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明能有效降低減震器壓縮行程對(duì)于載荷變化的敏感度。通過(guò)MSC軟件模擬計(jì)算，對(duì)我們整車四聯(lián)桿機(jī)構(gòu)的布局有指導(dǎo)意義。

[1]楊光興. 摩托車發(fā)動(dòng)機(jī)原理與設(shè)計(jì).武漢：武漢測(cè)繪科技大學(xué)出版社

[2]黃敬. 摩托車結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) .北京：人民郵電出版社

[3]機(jī)械設(shè)計(jì)委員會(huì). 機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（2、3卷）北京：機(jī)械工業(yè)出版社